CRISPR/Cas9的问题:和TALEN和ZFNS技术一样,CRISPR/Cas9技术在应用时也存在一定概率的脱靶问题——Cas9核酸酶在非目标位点发生切割,引入非预期的基因突变。脱靶切割引入的突变可能会直接破坏细胞的基本功能,带来不可预控的严重后果。如何减轻脱靶效应?gRNA的GC含量:gRNA 的序列结构对CRISPR/Cas9基因编辑的靶向活性有影响。gRNA 序列中 40%–60%的 GC 含量可以增加靶向活性,因为较高的 GC 含量稳定了DNA:RNA 双链体并破坏了脱靶结合。gRNA-on-gRNA序列的位置对编辑有影响,位于四个核苷酸末端的嘌呤残基可以提高编辑效率。鸟嘌呤优先选择在gRNA的20位,胞嘧啶优先选择在16位以增加靶向编辑。针对已经获得的有切割能力的sgRNA,需要进一步明确其体内脱靶效应。无锡定量脱靶检测评估标准
细胞外检测方法:细胞外检测方法较为直接,将基因组提纯后进行CRISPR体外切割实验,再捕获发生脱靶切割的位点即可。1) Digenome-seqDigenome-seq是较早提出的一类细胞外脱靶位点检测方法,提纯的基因组DNA被Cas9/sgRNA切割后,再经过标准的全基因组测序流程获得测序数据,之后需要较为复杂的生物信息学分析才能够获得CRISPR切割位点的信息。总体来讲,这种方法测序成本较高,并且检测灵敏度也有限。2)SITE-seq为了有效检测到低频脱靶位点,一般需要在建库时定向捕获CRISPR切割位点。SITE-seq就是这样一种测序方法,提纯的基因组DNA经过Cas9/sgRNA切割后,在切割位点末端连接带Biotin的接头;再随机打断基因组,在另一端连接第二个接头;经过链霉亲和素磁珠纯化,只有一轮被Cas9切割的DNA才能够被纯化并测序,实现了CRISPR切割位点的富集。该方法虽然提高了脱靶位点的检测灵敏度,但有着较高的实验要求,每次需要投入大量的基因组DNA,并且无法区分提纯基因组DNA时发生的随机断裂和Cas9的切割,导致产出较为明显的背景信号。同时,由于一轮Biotin接头只会接在Cas9切割位点的一侧,导致测序结果里只能看到脱靶位点一侧的序列。北京基因编辑技术脱靶检测安评种子脱靶检测,推荐唯可生物,实验实力强,专业性高,检测效率高,结果准确率高。
基因重排或重组。当基因zhiliao产品所用载体及其携带的基因发生复制时,可能出现非zhiliao目的非预期的基因表达或改变,或者与相应野生型或辅助病毒互补后产生回复突变或意外复制或形成6新的病毒。免疫原性。由于基因zhiliao产品在体内的持续暴露或者需要多次给药等情况,机体可能产生针对基因zhiliao载体或编码的作用因子的免疫应答。由于基因zhiliao产品在靶细胞或组织中的表达时间、分布范围或表达强度等差异,机体免疫应答的后果可能从不具有临床意义的一过性的免疫反应,到针对靶细胞或组织的免疫攻击,甚至产生严重危及生命的不良事件。
CRISPR基于sgRNA与基因组序列互补定位到靶位点,不论哪种CRISPR系统,都存在sgRNA序列不完全匹配但能够结合基因组的脱靶现象,CRISPR定位到脱靶位点引发序列改变就属于第二类风险。CRISPR技术诞生刚过10年,期间迅速取代TALEN和ZFN,成为学术界通用的基因编辑技术,也彻底改变了我们的生物学研究方法。为提高CRISPR技术的安全性,特别是往临床应用发展时的安全性问题,研究者们一直以提高靶位点的编辑效率和准确性,同时降低脱靶位点编辑发生概率为目标,来优化CRISPR技术。另一方面,研究者们也开发了大量检测方法,用于检测CRISPR的靶向风险和脱靶风险,用于早期sgRNA序列的筛选,以期望获得一个较为安全的sgRNA。针对各类脱靶检测方法存在的问题,开发了一种普遍适用的无偏脱靶识别方法DISCOVER-Seq。
gRNA的长度和错配: 17个核苷酸长度的gRNA显示出更高的基因组编辑效率。相比之下,18-20 bp的长度显示出较低的基因组编辑效率。在人类细胞中减少潜在脱靶效应的指导方针:1) 应避免在PAM的7-10 bp范围内靶序列有超过3个错配;2) 在PAM的12 bp内,应避免sgRNA 凸起以减少脱靶效应。gRNA的化学修饰:在gRNA核糖磷酸骨架中加入2ʹ-O-甲基-3ʹ-膦酰基乙酸酯会导致位点特异性修饰,使脱靶切割减少40-120倍,同时保持靶向性能。gRNA上游5'发夹结构的修饰可以提高Cas9和Cas12的特异性,降低脱靶效应。值得收藏的CRISPR脱靶检测方法。温州crispr脱靶检测安评
基因编辑可以‘指哪打哪’,四种脱靶检测方法。无锡定量脱靶检测评估标准
持续ganran,有复制能力的病毒或细菌载体基因zhiliao产品,有可能在免疫能力低下的患者中发展为持续ganran,进一步增加发生迟发但严重ganran的风险。基因编辑活性,基因编辑等新型基因zhiliao产品有独特的基因组修饰功能,可诱导人类基因组中的位点特异性改变或修饰,同时也可能在基因组中发生脱靶效应,导致非预期的基因表达变化,进而增加未知且不可预测的迟发性不良反应风险。非预期的生物分布,某些基因zhiliao产品需要在特定的细胞或组织中表达以实现zhiliao目的,如果基因zhiliao产品在非预期的细胞、组织或qiguan中表达或修饰,可能引起非靶细胞功能、生长或/分化改变,甚至引发liu。无锡定量脱靶检测评估标准